还剩28页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
选修4化学电源ppt课件$number{01}目录•化学电源简介•化学电源的基本原理•常见化学电源•化学电源的性能指标•化学电源的发展趋势与展望•化学电源的环保问题与处理方法01化学电源简介化学电源的定义化学电源通过化学反应将化学能转变为电能的装置称为化学电源1化学电源的组成2通常由正极、负极、电解质和隔膜组成,有些还包括集流体和外壳3化学电源的工作原理通过电极上的氧化还原反应产生电流,实现化学能向电能的转换化学电源的分类根据电解质的不同可分为酸性、碱性、氧化还原性和燃料电池等根据电极反应的不同可分为单极反应和双极反应型电池根据使用情况可分为一次电池和二次电池化学电源的应用0104其他应用移动电源手机、笔记本电脑、军事、航空航天、数码相机等移动设0203深海探测等领域的备的电源应用车辆动力电源储能电源电动汽车、混合动用于风能、太阳能力汽车等交通工具等可再生能源储存的动力电源和调节的电源02化学电源的基本原理原电池的工作原理工作原理负极发生氧化反应,释放电子;正极发生还原反应,接收电子电子通过外电路从负极流向正极,形成电流常见类型干电池、铅蓄电池、锂离子电池等电解池的工作原理工作原理通电后,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应在电极上发生电化学反应,生成所需的物质常见应用电解水制氢、氯碱工业等电池的电动势与能量转化010203电动势能量转化影响因素电池将化学能转化为电能化学能→电能→机械能或电极材料、电解质溶液、时所表现出的电压电动光能等其他形式的能量温度等势越大,能量转化效率越高03常见化学电源干电池碱性锌锰干电池在锌锰干电池的基础上改进而成,锌锰干电池使用氢氧化钾作为电解液,提高了电池的容量和电压是最早使用的干电池,它利用二氧化锰、石墨等材料与锌反应产生电流,使用时间较短,但价格便宜叠层干电池由多个单体叠层组成,电压和容量较高,但体积较大铅蓄电池铅酸蓄电池密封铅酸蓄电池锂离子蓄电池由铅、二氧化铅和硫酸等在铅酸蓄电池的基础上改使用锂离子在正负极之间材料组成,是最早的蓄电进而成,采用密封结构,移动产生电流,具有高能池之一,具有较高的能量不易漏液,寿命较长量密度、无记忆效应等优密度和可靠性点锂离子电池锂钴氧化物电池锂铁磷酸盐电池使用钴氧化物作为正极材料,具有高使用铁和磷酸盐作为正极材料,具有能量密度和稳定性高能量密度和安全性锂镍钴锰氧化物电池使用镍钴锰氧化物作为正极材料,提高了电池的能量密度和循环寿命燃料电池氢燃料电池使用氢气作为燃料,产生电流和水蒸气,具有高能量密度和环保性甲醇燃料电池使用甲醇作为燃料,产生电流和二氧化碳,具有较高的能量密度和较低的成本04化学电源的性能指标电压输出电压电压稳定性自放电电压化学电源的输出电压是其最重要电池的电压稳定性也是重要的性自放电电压是指电池在没有使用的性能指标之一,它决定了电池能指标,它决定了电池在各种工的情况下,内部化学反应产生的能够驱动的设备范围作条件下能否保持稳定的输出电电压自放电电压越低,电池的压储存性能越好电流输出电流电池的输出电流决定了其供电能力,特别是在需要大功率输出的设备中充电电流充电电流的大小决定了电池的充电速度和充电时间负载电流负载电流是指电池在正常工作时所能提供的电流,它决定了电池在各种工作条件下的性能表现容量额定容量电池的额定容量是指其规定的最大容量,它反映了电池能够存储的电能数量实际容量实际容量是指电池在实际使用中能够提供的容量,它受到多种因素的影响,如使用条件、电池老化等能量密度能量密度是指单位体积或单位质量下的电池容量,它反映了电池的储能效率内阻电极内阻电极内阻是指电池内部电极材料的电阻,它对电1池的充放电性能和能量转换效率都有影响电解液内阻电解液内阻是指电解液在电池内部流动时的阻力,2它对电池的充放电性能和能量转换效率也有影响接触内阻接触内阻是指电池内部各部件之间的接触电阻,3它对电池的充放电性能和能量转换效率也有影响能量转换效率充电效率01充电效率是指电池在充电过程中能量的转换效率,它反映了电池充电的能力和性能放电效率02放电效率是指电池在放电过程中能量的转换效率,它反映了电池供电的能力和性能自放电效率03自放电效率是指电池在没有使用的情况下,内部化学反应对能量的损耗程度,它反映了电池的储存性能05化学电源的发展趋势与展望提高能量密度和安全性能量密度随着科技的发展,对化学电源的能量密度要求越来越高,需要不断探索新型电极材料和电解液,提高电池的能量密度安全性安全性是化学电源的重要指标之一,需要加强电池的安全性能,如采用新型隔膜材料、智能控制技术等,提高电池的安全性能探索新型电极材料和电解液电极材料新型电极材料的研究是化学电源发展的重要方向之一,需要不断探索新型电极材料,提高电极的能量密度和稳定性电解液电解液是化学电源的重要组成部分,新型电解液的研究对于提高电池性能具有重要意义,需要不断探索新型电解液发展智能电池和物联网技术智能电池智能电池是指具有智能化功能的电池,可以通过智能控制技术实现电池的实时监测、控制和优化,提高电池的使用寿命和安全性物联网技术物联网技术可以为化学电源的发展提供有力支持,通过物联网技术可以实现电池的远程监控和管理,提高电池的使用效率和安全性化学电源的环保问题与处理06方法废旧电池的环境影响土壤污染废旧电池中的重金属物质会对土壤造成严重污染,影响土壤的生态平衡和农作物的生长水体污染废旧电池中的电解液可能泄漏,对地下水、地表水等水体造成严重污染大气污染废旧电池在处理过程中可能产生有害气体,对大气环境造成污染废旧电池的回收与处理技术分类收集建立废旧电池分类收集系统,将不同类型、不同成分的废旧电池进行分类处理物理处理利用物理方法对废旧电池进行破碎、分选、回收等处理,提取有价值的金属和材料化学处理通过化学反应将废旧电池中的有害物质转化为无害或低毒性的物质,降低对环境的危害绿色化学电源的研发与推广研发新型绿色化学电源研究开发具有环保、高效、安全等特点的新型绿色化学电源,减少对环境的负面影响推广绿色化学电源加强宣传教育,提高公众对绿色化学电源的认识和接受度,鼓励更多人使用绿色化学电源政策扶持政府应出台相关政策,对绿色化学电源的研发、生产和推广给予扶持和奖励,促进绿色化学电源的发展THANKS。